一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法技术

本发明专利技术公开了一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法，包括以下步骤：（1）在开关柜的测量点设置传感器，将所述传感器拾取的信号依次进行调理、滤波、放大、检波、平滑和包络线处理；（2）测量；（3）分析和显示。本发明专利技术对超高频、超声波、高频电流、TEV、工频信号和振动等六种信号分别进行检测，且根据需求可自动切换传感器，将开关柜内绝缘状态进行多种传感信号综合分析，相互印证，避免采用单一方法所存在的局限性，提高了检测效率及检测精确度。

A Partial Discharge Detection Method for Switchgear Based on Multi-source Information Fusion

The invention discloses a partial discharge detection method for switchgear based on multi-source information fusion, which comprises the following steps: (1) setting sensors at the measuring points of switchgear, and sequentially adjusting, filtering, amplifying, demodulating, smoothing and envelope processing the signals picked up by the sensors; (2) measuring; (3) analyzing and displaying. \u3002 The invention detects six kinds of signals, such as ultra-high frequency, ultrasound, high frequency current, TEV, power frequency signal and vibration, respectively, and can automatically switch sensors according to demand. The insulation state of switch cabinet can be comprehensively analyzed by various sensing signals, which can verify each other, avoid the limitation of single method and improve detection. Measurement efficiency and accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法
本专利技术属于电力
，尤其涉及一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法。
技术介绍
高压开关柜是电力系统中数量最庞大的开关设备，承担着直接向用户供电的职能，其运行状态直接关系到用户供电可靠性。对于开关柜来说，在长期运行中不可避免地会因老化、受潮、机械损伤等导致绝缘劣化的情况。据统计，由开关柜绝缘劣化引起事故的台次占开关总事故台次的68%和事故总容量的74%。但状态检修的开展以及供电可靠性的要求使人们很难对电力设备进行周期的停电检修，发现设备缺陷。开关柜的稳定运行关系到整个电网的安全稳定，且开关柜内局部放电一般不会导致绝缘的贯通性击穿，但会造成电介质的局部损坏以及绝缘电介质的电气强度降低，即局部放电对绝缘设备的破坏是个缓慢的发展过程，随着绝缘设备以及电介质的损坏，也会导致局部放电次数和放电量的增加，如此形成一个恶性循环。因此，对开关柜内局部放电的监测显得很有必要，不仅增加了电网的供电安全性，同时也为智能电网的建设起到积极的促进作用。现阶段国内外广泛采用暂态地电压法（TEV）和超声波法来对开关柜进行带电测试。通过实践发现，TEV检测法对设备内部放电敏感而对设备外部放电不敏感；超声波检测法对设备外部放电敏感而对设备内部放电不敏感。且目前高压开关柜带电检测技术尚处于起步阶段，开关柜局放带电检测技术的应用还仅局限于数据读取，经验性、主观性较强；理论研究还处于仿真罐体理想缺陷模拟阶段，并未针对实际开关柜进行缺陷模拟，其研究结果应用到实际开关柜中存在较大差异。鉴于上述方法中存在的问题，因此有必要提出一种集合多种类型检测手段的检测方法，以弥补现有技术中存在的缺陷，提供一种能够快速、准确的对开关柜局部放电进行检测的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种集超高频(UHF)法、超声波(AE)法、高频电流(HFCT)法、TEV法、工频信号法和振动法为一体的开关柜局部放电检测方法，对同一开关柜的局部放电数据进行多通道采集，满足现场检测的实际需求。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法，包括以下步骤：S1：在开关柜的测量点设置传感器，将所述传感器拾取的信号依次进行调理、滤波、放大、检波、平滑和包络线处理；S2：对步骤S1所得的信号进行测量；S3：对步骤S2所得的测量结果进行分析和显示。优选的，所述传感器为超高频(UHF)传感器、超声波(AE)传感器、高频电流(HFCT)传感器、TEV传感器、工频信号传感器和振动传感器中的任一种，所述传感器是可移动的。优选的，所述工频信号传感器从变电站的110V电源或PT二次侧直接提取所需的工频信号，用于提供相位同步信号。优选的，所述工频信号传感器中设置有过零检测电路，用于对同步电压的过零点进行标记，再以脉冲波的方式输出标记信号，以对局部放电信号的相位进行记录。优选的，所述高频电流(HFCT)传感器置于开关柜母线侧接地线，超高频(UHF)传感器置于开关柜的前窗或后窗上。优选的，所述超高频(UHF)传感器为微带式传感器。优选的，所述调理是利用A/D转换器对传感器拾取的信号进行A/D转换，并在转换后对数据进行预放大。优选的，所述滤波采用带通滤波器实现，所述分析和显示是对检测结果进行统计分析，生成二维和/或三维图形。优选的，所述放大的增益为40dB。优选的，所述测量包括脉冲测量方式和连续测量方式。本专利技术的益处在于：（1）对超高频、超声波、高频电流、TEV、工频信号和振动等六种信号分别进行检测，且根据需求可自动切换传感器，将开关柜内绝缘状态进行多种传感信号综合分析，相互印证，避免采用单一方法所存在的局限性，提高了检测效率及检测精确度；（2）增加工频信号传感器，用于提供信号检测所需的同步参考相位；（3）通过增加平滑处理，避免了高频噪声的影响；（4）通过采用包络曲线进行处理，大大降低了数据处理和采集的数据量，有效降低了设备本身的复杂程度及其对通信带宽、设备处理能力的要求；（5）由多个不同的局部放电检测传感器分别对同一个开关柜在不同位置进行多组局部放电检测，由于这些传感器处于同一环境，对同一开关柜的局部放电数据进行多通道采集，检测结果具有横向对比性；（6）由于传感器是可移动的，使得检测相当方便；（7）由于传感器可设置于开关柜的内部，能够有效避免外界环境因素对其造成的影响，其不会受到光学以及红外测温的限制，也不需要透光孔，提高了检测结果的准确性；（8）能够将检测的结果进行放大示波，使得检测结果相当直观。附图说明图1是本专利技术的流程图。具体实施方式一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法，如图1所示，包括以下步骤：S1：在开关柜的测量点设置传感器，将所述传感器拾取的信号依次进行调理、滤波、放大、检波、平滑和包络线处理；S2：对步骤S1所得的信号进行测量；S3：对步骤S2所得的测量结果进行分析和显示。其中：所述传感器为超高频(UHF)传感器、超声波(AE)传感器、高频电流(HFCT)传感器、TEV传感器、工频信号传感器和振动传感器中的任一种，所述传感器是可移动的。所述超高频(UHF)传感器为微带式传感器，所述工频信号传感器从变电站的110V电源或PT二次侧直接提取所需的工频信号，经过调理、滤波、放大单元后，向所述开关柜局部放电检测系统提供相位同步信号。工频信号传感器中设置有过零检测电路，用于对同步电压的过零点进行标记，再以脉冲波的方式输出标记信号，以对局部放电信号的相位进行记录。选择在开关柜上放置传感器的正确位置是重要的。其基本原则是所有独立的气室至少必须有一个测量点，这是因为绝缘子和法兰使信号明显衰减；在每两个法兰之间有一个测量点也是必要的；根据可能有颗粒的地方选择测量点，通常它们朝气室中可能的最低点移动。一般最有用的位置包括：隔离开关：在隔离开关中，触点可能产生自由金属颗粒，其它运动部件也可能产生颗粒；接地开关：与隔离开关类似；断路器：运动部件可能生成颗粒；水平安装的隔离绝缘子／绝缘子：垂直的隔离开关和壳体具有水平安装的绝缘子，颗粒可能残留在这些绝缘子上并产生局放。在实际检测过程中，由于开关柜是一个接一个的紧密排列，因此传感器一般只能置于开关柜的前面和后面，两个侧面一般不能布置传感器。同时还要考虑系统接地，因此，当传感器为高频电流(HFCT)传感器时，应将其置于开关柜母线侧接地线，而当传感器为超高频(UHF)传感器时，可将其置于开关柜的前窗或后窗上，如果是其他传感器，则可根据上述原理和检测需要移动至不同的位置。所述调理是利用A/D转换器对传感器拾取的信号进行A/D转换，并在转换后对数据进行预放大。滤波的目的是除去低频和高频噪声。由于信号在开关柜中传播时高频衰减比低频衰减严重，用增加下限频率的方法，使用者可以识别是中心导体上的局放（信号明显衰减）。如果信号中包含低频噪声，可通过增大下限频率来排除。局放信号的频率范围在20kHz到80kHz，如果环境噪声的频率较高，可能需要较高的下限频率，这样将不能测量局放，但仍然可以测量和检测跳动的颗粒。同时可以通过调整上限频率排除高频干扰，最好是滤去大部分高频率噪声而不使原始信号受到太大的损失，建议设置为100kHz。本实施例中的滤波功能由带通滤波器完成。低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在开关柜的测量点设置传感器，将所述传感器拾取的信号依次进行调理、滤波、放大、检波、平滑和包络线处理；S2：对步骤S1所得的信号进行测量；S3：对步骤S2所得的测量结果进行分析和显示。

【技术特征摘要】
1.一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在开关柜的测量点设置传感器，将所述传感器拾取的信号依次进行调理、滤波、放大、检波、平滑和包络线处理；S2：对步骤S1所得的信号进行测量；S3：对步骤S2所得的测量结果进行分析和显示。2.根据权利要求1所述的一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法，其特征在于，所述传感器为超高频(UHF)传感器、超声波(AE)传感器、高频电流(HFCT)传感器、TEV传感器、工频信号传感器和振动传感器中的任一种，所述传感器是可移动的。3.根据权利要求2所述的一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法，其特征在于，所述工频信号传感器从变电站的110V电源或PT二次侧直接提取所需的工频信号，用于提供相位同步信号。4.根据权利要求2所述的一种多源信息融合的开关柜局部放电检测方法，其特征在于，所述工频信号传感器中设置有过零检测电路，用于对同步电压的过零点进行标记，再以脉冲波的方式输出标记信号，以对局部放电信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬蓉蓉，张炜，朱时阳，吕泽承，苏毅，蒋圣超，夏小飞，杨健，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广西,45